Étude du fonctionnement d'un dégivreur électrique : modélisation et mesure en soufflerie givrante de température pariétale par thermographie infrarouge

Study of an electrothermal de-icer: numerical simulation and measurement of the skin temperature by infrared technique in an icing wind tunnel

• Auteur / Autrice : Robert Henry
• Direction : Harumi Isaka
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique de l'atmosphère
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

Dans le cadre des etudes de protection contre le givrage des aeronefs, un modele numerique de simulation de degivreur electrique de troncon de pale d'helicoptere a ete developpe a l'o. N. E. R. A. Sa validation definitive necessitait la mesure de la temperature parietale du profil pendant le fonctionnement du degivreur en conditions reelles. Les moyens de mesures classiques par sondes ou thermocouples n'ayant pas donne les resultats escomptes, nous avons utilise la thermographie infrarouge. Cette technique a ete employee en soufflerie givrante, au centre d'essais des propulseurs, au cours d'essais de degivrage d'un troncon de pale fixe d'helicoptere. Les mesures ont necessite un etalonnage prealable de la camera aux basses temperatures ainsi que la determination des diverses emissivites (peinture recouvrant la pale, eau et glace) et du facteur de transmission du nuage givrant. La numerisation des images infrarouges enregistrees pendant un essai en air sec et deux essais en conditions givrantes avec depart de glace a permis de restituer l'evolution de la temperature parietale au cours du degivrage. Au moment precis du depart de la glace, elle est environ egale a 20#oc. Ceci met en evidence le developpement d'un film d'eau a l'interface glace/titane qui diminue l'adhesion de la glace jusqu'au depart de celle-ci sous l'effet des forces aerodynamiques. Ce resultat a fait apparaitre la necessite d'introduire le changement de phase glace/eau dans la modelisation. Un nouveau code a donc ete developpe. D'une configuration plane, le degivreur est suppose recouvert d'une couche uniforme de glace, d'epaisseur constante au cours du temps. Dans tous les cas testes, les resultats de ce modele sont similaires a ceux obtenus par des codes equivalents developpes a la n. A. S. A. Et au r. A. E. , et a ceux obtenus par un code aux elements finis (adinat#). La confrontation entre les mesures effectuees en s